package algorithm7.leetcode.链表;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class LC146 {

/*
https://leetcode.cn/problems/lru-cache/description/
146. LRU 缓存
请你设计并实现一个满足  LRU (最近最少使用) 缓存 约束的数据结构。
实现 LRUCache 类：
LRUCache(int capacity) 以 正整数 作为容量 capacity 初始化 LRU 缓存
int get(int key) 如果关键字 key 存在于缓存中，则返回关键字的值，否则返回 -1 。
void put(int key, int value) 如果关键字 key 已经存在，则变更其数据值 value ；如果不存在，则向缓存中插入该组 key-value 。如果插入操作导致关键字数量超过 capacity ，则应该 逐出 最久未使用的关键字。
函数 get 和 put 必须以 O(1) 的平均时间复杂度运行。



示例：

输入
["LRUCache", "put", "put", "get", "put", "get", "put", "get", "get", "get"]
[[2], [1, 1], [2, 2], [1], [3, 3], [2], [4, 4], [1], [3], [4]]
输出
[null, null, null, 1, null, -1, null, -1, 3, 4]

解释
LRUCache lRUCache = new LRUCache(2);
lRUCache.put(1, 1); // 缓存是 {1=1}
lRUCache.put(2, 2); // 缓存是 {1=1, 2=2}
lRUCache.get(1);    // 返回 1
lRUCache.put(3, 3); // 该操作会使得关键字 2 作废，缓存是 {1=1, 3=3}
lRUCache.get(2);    // 返回 -1 (未找到)
lRUCache.put(4, 4); // 该操作会使得关键字 1 作废，缓存是 {4=4, 3=3}
lRUCache.get(1);    // 返回 -1 (未找到)
lRUCache.get(3);    // 返回 3
lRUCache.get(4);    // 返回 4
 */

    static class LRUCache {

        Map<Integer, Node> cache;
        int capacity;
        int size;
        Node head;
        Node tail;


        static class Node {
            int key;
            int value;
            Node pre;
            Node next;

            public Node() {
            }

            public Node(int key, int value, Node pre, Node next) {
                this.key = key;
                this.value = value;
                this.pre = pre;
                this.next = next;
            }

        }

        public LRUCache(int capacity) {
            this.cache = new HashMap<>();
            this.capacity = capacity;
            this.size = 0;
//            head = new Node();
//            tail = new Node();
        }

        public int get(int key) {
            Node node = cache.get(key);
            if (node == null) return -1;
            moveToHead(node);
            return node.value;
        }

        public void put(int key, int value) {
            if (cache.containsKey(key)) {
                Node node = cache.get(key);
                node.value = value;
                moveToHead(node);
                return;
            }
            Node node = new Node(key, value, null, null);
            moveToHead(node);
            cache.put(key, node);
            size++;
            if (size > capacity) {
                // 移除tail
                cache.remove(tail.key);
                size--;
                tail.pre.next = null;
                tail = tail.pre;

            }
        }

        private void moveToHead(Node node) {
            if (head != null && node.key == head.key) {
                return;
            }
            if (node.next != null) {
                node.next.pre = node.pre;
            }
            if (node.pre != null) {
                node.pre.next = node.next;
            }

            if (node.next == null && node.pre != null) {
                tail = node.pre;
            }
            if (head == null) {
                head = node;
                tail = node;
            } else {
                node.next = head;
                head.pre = node;
                head = node;
                head.pre = null;
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        // [[2],[2,1],[3,2],[3],[2],[4,3],[2],[3],[4]]
        // [null,null,null,2,1,null,1,-1,3]
        LRUCache lruCache = new LRUCache(2);
//        lruCache.put(1, 1);
//        lruCache.put(2, 2);
//        System.out.println(lruCache.get(1));
//        lruCache.put(3, 3);
//        System.out.println(lruCache.get(2));
//        lruCache.put(4, 4);
//        System.out.println(lruCache.get(1));
//        System.out.println(lruCache.get(3));
//        System.out.println(lruCache.get(4));

        lruCache.put(2, 1);
        lruCache.put(3, 2);
        System.out.println(lruCache.get(3));
        System.out.println(lruCache.get(2));
        lruCache.put(4, 3);
        System.out.println(lruCache.get(2));
        System.out.println(lruCache.get(3));
        System.out.println(lruCache.get(4));

    }

/**
 * Your LRUCache object will be instantiated and called as such:
 * LRUCache obj = new LRUCache(capacity);
 * int param_1 = obj.get(key);
 * obj.put(key,value);
 */

}
